Effetto stack termico

L’effetto di trascinamento termico è una sfida importante per i grattacieli, ma può essere un fattore significativo anche per gli edifici a due o più piani. La struttura agisce come un gigantesco camino, incanalando efficacemente l’aria calda verso l’alto fino a farla uscire completamente dalla struttura. In genere questi fenomeni sono favoriti da vani scala aperti che distribuiscono tutti i livelli di un edificio.

L‘effetto camino si verifica quando la temperatura esterna è significativamente più bassa di quella interna. L’aria fredda è più densa di quella calda, quindi quando l’aria fredda entra nella struttura dal basso, sostituisce l’aria calda dall’alto. In questo modo si crea un flusso d’aria che aspira più aria fredda e intensifica le correnti d’aria. Più alta è la struttura, più forte è il flusso d’aria. Per questo motivo le porte girevoli sono state sviluppate poco dopo i primi grattacieli. La forza di aspirazione a livello del suolo era così forte in inverno che le persone avevano difficoltà ad aprire le porte! Questo vale ancora oggi per gli ascensori, che a volte collegano le parti inferiori dell’edificio con le aree del tetto per la ventilazione del vano. Tuttavia, in presenza di vento (si veda l’effetto di corrente d’aria combinato con il vento), la corrente d’aria diventa così forte che le porte degli ascensori possono bloccarsi o si possono verificare fischi significativi nelle camere d’aria dei livelli inferiori.

Il problema evidente è che l’aria interna trattata viene dispersa e quindi si spreca energia. Ma un altro fattore è che questo problema può peggiorare nel tempo. Se il flusso d’aria è particolarmente intenso, questo esercita una pressione sulle sottili prese d’aria parassite, causando la rottura delle guarnizioni e creando nuove vulnerabilità. Con una pressione prolungata, queste fessure possono allargarsi ed espandersi, intensificando il flusso d’aria e accelerando la perdita di energia.

L’effetto camino funziona perché l’aria calda deve andare da qualche parte quando raggiunge il livello più alto dell’edificio. In molti casi, l’aria fuoriesce dal sottotetto attraverso soffitti fessurati, impianti idraulici che perdono, apparecchi di illuminazione incassati o semplicemente a causa dell’eccessiva permeabilità all’aria del pavimento del sottotetto. Una volta che l’aria calda raggiunge l’ultimo livello, l’aria fuoriesce verso l’esterno attraverso ogni piccola vulnerabilità che riesce a trovare.